未來態(tài)配電網(wǎng)模型管理方案范文

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《模型世界》2017年第12期

摘要:配電網(wǎng)模型的頻繁變更和數(shù)據(jù)質(zhì)量問題對(duì)配電自動(dòng)化主站系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控類應(yīng)用會(huì)產(chǎn)生較大干擾,而主站新的建設(shè)模式對(duì)多用戶并發(fā)維護(hù)提出更高的性能要求。提出基于多態(tài)機(jī)制的未來態(tài)配電網(wǎng)模型管理方案,在獨(dú)立的環(huán)境下開展基于異動(dòng)單的模型維護(hù)、遵循IEC61970/61968標(biāo)準(zhǔn)的圖模接入和校驗(yàn)、全量模型和增量模型相結(jié)合的版本管理,以及自動(dòng)化調(diào)試工作,與在線運(yùn)行環(huán)境適當(dāng)解耦,同時(shí)解決了多用戶并發(fā)維護(hù)的效率問題。通過配電自動(dòng)化系統(tǒng)和省級(jí)集中監(jiān)管系統(tǒng)的運(yùn)用案例,實(shí)踐證明基于多態(tài)機(jī)制的未來態(tài)模型管理方案可滿足配電網(wǎng)模型管理的多源端、多用戶、自動(dòng)化離線調(diào)試的需求。

關(guān)鍵詞:未來態(tài);IEC61970/61968標(biāo)準(zhǔn);配電網(wǎng)模型管理;版本管理;異動(dòng)單

0引言

模型的重要性對(duì)于一個(gè)電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)來說是不言而喻的,模型是實(shí)時(shí)監(jiān)控和應(yīng)用分析的基礎(chǔ),模型準(zhǔn)確性和及時(shí)性決定應(yīng)用功能的實(shí)用化程度。配電自動(dòng)化主站系統(tǒng)模型管理主要采用以外部導(dǎo)入模型為主,內(nèi)部自建模為輔的建模手段。外部導(dǎo)入涉及多個(gè)源端系統(tǒng),其中配電網(wǎng)中壓模型由生產(chǎn)管理系統(tǒng)提供,但由于系統(tǒng)本身沒有監(jiān)控和應(yīng)用分析類業(yè)務(wù),圖模質(zhì)量常存在層次關(guān)系、拓?fù)溥B接錯(cuò)誤和圖模一致性等問題。按主站功能規(guī)范要求,配電自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)按照地縣一體化構(gòu)架進(jìn)行設(shè)計(jì)和建設(shè),2017年國(guó)家電網(wǎng)有限公司提出了新一代配電自動(dòng)化主站系統(tǒng)三種建設(shè)模式:安全Ⅰ區(qū)/安全Ⅲ區(qū)地市級(jí)別部署、安全Ⅰ區(qū)地市級(jí)部署/安全Ⅲ區(qū)省級(jí)集中部署、安全Ⅰ區(qū)/安全Ⅲ區(qū)均集中部署(直轄市模式),新的建設(shè)模式下對(duì)多個(gè)地區(qū)多個(gè)用戶并行模型維護(hù)的效率提出了更高的要求。對(duì)于模型交互和共享技術(shù),調(diào)度自動(dòng)化取得很多值得借鑒的研究成果。文獻(xiàn)[1-5]介紹了IEC61970/61968電網(wǎng)通用模型描述規(guī)范(CIM/E)、電網(wǎng)圖形描述規(guī)范(CIM/G)標(biāo)準(zhǔn)的特點(diǎn)和在智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)(D5000)的運(yùn)用;文獻(xiàn)[6]以獨(dú)立系統(tǒng)的形式,實(shí)現(xiàn)省調(diào)調(diào)控中心多時(shí)態(tài)、多應(yīng)用模型/圖形的統(tǒng)一維護(hù)和管理;文獻(xiàn)[7]提出一種基于廠站粒度的電網(wǎng)模型中心構(gòu)建方法,與配電網(wǎng)業(yè)務(wù)系統(tǒng)基于饋線粒度的模型交互技術(shù)有相通之處。為解決配電網(wǎng)建模問題,國(guó)內(nèi)配電自動(dòng)化廠家也做了很多研究工作。文獻(xiàn)[8-9]是對(duì)配電網(wǎng)公共信息模型(CIM)的研究,文獻(xiàn)[10-12]是關(guān)于主站配電網(wǎng)信息集成技術(shù)的研究。目前配電自動(dòng)化系統(tǒng)商用數(shù)據(jù)庫(kù)中通常只有一套模型庫(kù)。由于外部源端模型存在數(shù)據(jù)質(zhì)量問題,異動(dòng)模型通常先導(dǎo)入商用模型庫(kù),確認(rèn)無誤后再下裝到實(shí)時(shí)庫(kù)。在實(shí)時(shí)運(yùn)行環(huán)境完成自動(dòng)化調(diào)試工作。因此存在以下問題:①商用庫(kù)中模型為離線維護(hù)模型,實(shí)時(shí)庫(kù)中模型為在線運(yùn)行模型,因此商用庫(kù)模型與實(shí)時(shí)庫(kù)模型不一致;②考慮到完整性的約束,系統(tǒng)通常不支持局部模型下裝,模型異動(dòng)整個(gè)流程有串行環(huán)節(jié),因此很難滿足多用戶并發(fā)維護(hù)的性能需求;③模型驗(yàn)證不足,實(shí)時(shí)運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行自動(dòng)化調(diào)試對(duì)在線運(yùn)行應(yīng)用存在一定的干擾。2016年新修訂的《配電自動(dòng)化系統(tǒng)主站功能規(guī)范》要求模型必須在完成自動(dòng)化調(diào)試后才能投入運(yùn)行。。本文基于D5000平臺(tái),提出了基于多態(tài)機(jī)制的未來態(tài)配電網(wǎng)模型管理方案,構(gòu)建了獨(dú)立的模型維護(hù)和調(diào)試環(huán)境。研發(fā)基于模版的前置配置工具和現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)接入調(diào)試功能,完善了基于IEC國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的模型、圖形接入功能,采用異動(dòng)單、饋線雙重粒度的模型管理方法,以及未來態(tài)、實(shí)時(shí)態(tài)局部模型同步技術(shù),支持多異動(dòng)單并發(fā)維護(hù)、校驗(yàn)、審核、同步的管理,大大提高了多用戶并發(fā)模型維護(hù)的性能;采用全模型和增量模型相結(jié)合存儲(chǔ)技術(shù)實(shí)現(xiàn)主站配電網(wǎng)模型的版本管理。

1總體方案

為了滿足配電網(wǎng)模型管理的功能和性能要求,本文利用D5000平臺(tái)的多態(tài)機(jī)制并加以改造,建立“未來態(tài)”作為配電網(wǎng)離線模型的維護(hù)、調(diào)試和驗(yàn)證的運(yùn)行環(huán)境,商用庫(kù)建立兩套模型庫(kù),一套為離線模型庫(kù)(用于模型維護(hù)),與未來態(tài)實(shí)時(shí)庫(kù)(用于模型調(diào)試)保持一致;另一套為在線模型庫(kù),與實(shí)時(shí)態(tài)下的實(shí)時(shí)庫(kù)模型保持一致,提供在線運(yùn)行和分析計(jì)算。未來態(tài)的相對(duì)獨(dú)立而完整的應(yīng)用運(yùn)行環(huán)境具體包括離線模型庫(kù)、離線圖形集合、離線實(shí)時(shí)庫(kù)、消息通道、人機(jī)界面等。配電網(wǎng)模型管理主要包含四大步驟:圖模維護(hù)及圖模校驗(yàn)、圖模審核、自動(dòng)化調(diào)試、異動(dòng)同步。1)圖模維護(hù)及圖模校驗(yàn)圖模維護(hù)存在外部導(dǎo)入和自建模兩種方式。外部導(dǎo)入方式通過導(dǎo)入饋線模型文件在離線模型庫(kù)建立相應(yīng)饋線模型數(shù)據(jù),同時(shí)轉(zhuǎn)換饋線圖形文件格式形成內(nèi)部格式饋線圖形文件;自建模方式通過圖庫(kù)一體化工具進(jìn)行自建模,同時(shí)維護(hù)庫(kù)中模型數(shù)據(jù)和圖形文件。未來態(tài)離線模型庫(kù)和實(shí)時(shí)庫(kù)(數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控(SCADA))自動(dòng)保持一致。圖模校驗(yàn)可對(duì)未來態(tài)庫(kù)中模型數(shù)據(jù)按饋線進(jìn)行校驗(yàn),判斷是否滿足實(shí)時(shí)監(jiān)控、饋線自動(dòng)化、潮流計(jì)算等要求。2)圖模審核將饋線模型變更的情況通過紅黑圖的形式提供給調(diào)度和自動(dòng)化人員確認(rèn)和審核,審核不通過,異動(dòng)終止,圖?；赝说皆紶顟B(tài)。3)自動(dòng)化調(diào)試自動(dòng)化調(diào)試包括前置配置和終端調(diào)試。前置配置是在離線模型庫(kù)維護(hù)設(shè)備測(cè)點(diǎn)信息,在離線前置庫(kù)維護(hù)前置采集鏈路和采集點(diǎn)信息,未來態(tài)離線前置庫(kù)和前置實(shí)時(shí)庫(kù)(FES)自動(dòng)保持一致。終端調(diào)試是在瀏覽器中選擇該饋線未來態(tài)的接線圖,進(jìn)行新終端配置以及現(xiàn)場(chǎng)遙測(cè)、遙信、遙控的對(duì)點(diǎn)工作。4)異動(dòng)同步自動(dòng)化調(diào)試完畢以異動(dòng)單為最小單元,完成實(shí)時(shí)態(tài)饋線圖、模、前置通道數(shù)據(jù)的更新。模型管理軟件由部署在未來態(tài)和實(shí)時(shí)態(tài)多個(gè)功能模塊組成。“異動(dòng)流程管理”提供圖模維護(hù)流程控制和操作界面;“圖模維護(hù)”模塊部署在未來態(tài),由圖模導(dǎo)入工具、圖庫(kù)一體化工具組成;“圖模審核”的異動(dòng)分析工具比較未來態(tài)和實(shí)時(shí)態(tài)饋線模型的差異,給出分析結(jié)果,提交用戶審核;“自動(dòng)化調(diào)試”由部署在未來態(tài)的前置配置工具、SCADA程序、前置調(diào)試程序和實(shí)時(shí)態(tài)的前置程序、支持多態(tài)切換的瀏覽器協(xié)同配合完成;“異動(dòng)同步”是基于饋線粒度實(shí)現(xiàn)未來態(tài)離線和實(shí)時(shí)態(tài)在線圖模數(shù)據(jù)的增量同步;“版本管理”則是管理系統(tǒng)模型當(dāng)前和歷史版本,并提供模型版本的服務(wù)接口。

2關(guān)鍵技術(shù)

2.1未來態(tài)建模技術(shù)

D5000平臺(tái)為應(yīng)用提供了一個(gè)多態(tài)的運(yùn)行環(huán)境,如“測(cè)試態(tài)”“實(shí)時(shí)態(tài)”“研究態(tài)”等,態(tài)與態(tài)之間是相對(duì)獨(dú)立的運(yùn)行環(huán)境。但要實(shí)現(xiàn)未來態(tài)建模平臺(tái)原有機(jī)制還存在兩方面不足:①不同態(tài)共用一套商用模型庫(kù)和圖形文件集合,也就是說不同態(tài)下的靜態(tài)電網(wǎng)模型和圖形是相同的;②態(tài)間獨(dú)立運(yùn)行環(huán)境導(dǎo)致非實(shí)時(shí)態(tài)下實(shí)時(shí)庫(kù)的量測(cè)數(shù)據(jù)不能自動(dòng)實(shí)時(shí)更新。未來態(tài)建模首先要構(gòu)建未來態(tài)環(huán)境,利用平臺(tái)多態(tài)機(jī)制建立新的態(tài)提供模型管理基本運(yùn)行環(huán)境,包括實(shí)時(shí)庫(kù)、消息通道,部署SCADA、拓?fù)浞治龅葢?yīng)用。其次,指定原商用庫(kù)中的一套模型為在線模型庫(kù),另建一套離線模型庫(kù),作為未來態(tài)的模型庫(kù),兩套模型庫(kù)的結(jié)構(gòu)相同。改造實(shí)時(shí)庫(kù)下裝程序,實(shí)現(xiàn)未來態(tài)離線模型庫(kù)的下裝功能,保證未來態(tài)離線模型庫(kù)與實(shí)時(shí)庫(kù)模型的一致性。建立離線圖形文件存儲(chǔ)目錄,存儲(chǔ)未來態(tài)圖形文件。調(diào)整瀏覽器的配置,使之瀏覽未來態(tài)畫面時(shí)讀的是離線圖形文件目錄下的畫面。在未來態(tài)部署模型接入軟件和圖庫(kù)一體化工具,基于離線模型庫(kù)和離線圖形文件存儲(chǔ)目錄,完成離線模型的維護(hù)工作。未來態(tài)作為配電網(wǎng)模型的維護(hù)、調(diào)試和驗(yàn)證的運(yùn)行環(huán)境,實(shí)時(shí)態(tài)作為在線監(jiān)控、運(yùn)行分析的運(yùn)行環(huán)境,未來態(tài)與實(shí)時(shí)態(tài)之間需建立必要的橋梁,未來態(tài)下調(diào)試驗(yàn)證通過的離線模型能局部同步成為實(shí)時(shí)態(tài)的在線模型,實(shí)時(shí)態(tài)采集的數(shù)據(jù)能轉(zhuǎn)發(fā)到未來態(tài)輔助完成模型的驗(yàn)證和測(cè)試。未來態(tài)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)接入技術(shù),就是將實(shí)時(shí)態(tài)消息通道的實(shí)時(shí)量測(cè)變化消息轉(zhuǎn)發(fā)到未來態(tài)的消息通道中,利用部署在未來態(tài)的SCADA應(yīng)用更新設(shè)備量測(cè),輔助模型測(cè)試;而基于饋線級(jí)別的離線/在線模型和圖形同步技術(shù),實(shí)現(xiàn)模型離線到在線的轉(zhuǎn)換。

2.2基于IEC標(biāo)準(zhǔn)的主、配電網(wǎng)圖模數(shù)據(jù)接入技術(shù)

目前配電自動(dòng)化系統(tǒng)接收到的外部模型,包括來自調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的主網(wǎng)圖模信息和來自生產(chǎn)管理系統(tǒng)的配電網(wǎng)中壓模型,主網(wǎng)圖模交換格式通常遵循CIM/E和CIM/G規(guī)范,配電網(wǎng)圖模通常遵循CIM/可擴(kuò)展標(biāo)記語言(XML)和CIM/可縮放矢量圖形(SVG)規(guī)范。作為配電網(wǎng)模型管理軟件,應(yīng)支持CIM/E,CIM/G和CIM/XML,CIM/SVG兩套標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式的模型接入。CIM/E數(shù)據(jù)文件中的類名和屬性名與CIM/XML中基本一致,主要的差異是拓?fù)溥B結(jié)關(guān)系和量測(cè)的描述方式不同。CIM/XML中用Terminal類和ConnectiveNode類對(duì)象來描述拓?fù)潢P(guān)系,而在CIM/E中拓?fù)潢P(guān)系的描述做了簡(jiǎn)化,用設(shè)備的連接屬性來描述拓?fù)潢P(guān)系,因此CIM/XML格式文檔可以很方便地轉(zhuǎn)為CIM/E格式的文檔[12]。考慮到模型版本一直在升級(jí),本文借鑒CIM/資源描述框架(RDF)描述的公共電力系統(tǒng)模型,采用CIM/E模式(CIM/Eschema)對(duì)CIM/E中包含類及其屬性特性進(jìn)行了描述。同時(shí),為了描述模式文件中的類與數(shù)據(jù)庫(kù)中表的存儲(chǔ)映射關(guān)系,還引入CIM/E映射配置文件,通過該配置文件實(shí)現(xiàn)CIM/E模型到數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)格式轉(zhuǎn)換,并且生成外部對(duì)象標(biāo)識(shí)和內(nèi)部對(duì)象標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系表,CIM/SVG通過圖形格式轉(zhuǎn)換生成CIM/G圖形文件,通過對(duì)象標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系表完成對(duì)象標(biāo)識(shí)轉(zhuǎn)換,從而構(gòu)建主、配電網(wǎng)電力系統(tǒng)模型完整的導(dǎo)入、導(dǎo)出機(jī)制,圖模數(shù)據(jù)接入流程如附錄A圖A1所示。

2.3基于異動(dòng)單流程管理技術(shù)

異動(dòng)單最早源于地理信息系統(tǒng)(GIS)的設(shè)備變更管理,GIS平臺(tái)建立一個(gè)異動(dòng)單,包含變更的模型、圖形,作為完整單元提交各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)及相關(guān)部門,完成模型變更信息的審核和。配電自動(dòng)化系統(tǒng)參與GIS異動(dòng)流程管理的調(diào)度審核環(huán)節(jié),如果審核通過,更新自身系統(tǒng)相應(yīng)饋線圖模信息。后期配電自動(dòng)化系統(tǒng)異動(dòng)單概念泛化為不考慮來源的一次完整的模型變更,包括系統(tǒng)內(nèi)部自建模、調(diào)度自動(dòng)化提供的主網(wǎng)模型等,實(shí)現(xiàn)了基于異動(dòng)單的全生命周期管理。目前配電網(wǎng)模型的異動(dòng)單,明確關(guān)聯(lián)具體饋線,饋線圖模狀況完整地體現(xiàn)在異動(dòng)單的圖形和模型文件中。

2.4未來態(tài)自動(dòng)化調(diào)試技術(shù)

自動(dòng)化調(diào)試技術(shù)包含前置配置和終端調(diào)試。配電終端部署具備標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)?；攸c(diǎn),同一地區(qū)通常只采購(gòu)和部署幾種不同型號(hào)的終端產(chǎn)品,采集同類設(shè)備的同一類終端通常配置相同采集信息。設(shè)計(jì)和研發(fā)基于模板的點(diǎn)表維護(hù)工具,實(shí)現(xiàn)終端的模板化訂制,終端鏈路、點(diǎn)號(hào)的統(tǒng)一管理和設(shè)備量測(cè)的自動(dòng)維護(hù)。系統(tǒng)運(yùn)維人員僅需事先指定幾類饋線終端設(shè)備(FTU)、配電終端設(shè)備(DTU)、配電變壓器監(jiān)測(cè)終端設(shè)備(TTU)模板的配置信息,對(duì)于實(shí)際終端,只需選擇模板類型、主設(shè)備,即可為設(shè)備自動(dòng)添加采集量測(cè)和前置通道、鏈路的配置信息,大大減少了用戶運(yùn)行維護(hù)工作量。終端表中包含狀態(tài)位,用以描述終端的狀態(tài)。如附錄B圖B1所示,未來態(tài)下的終端狀態(tài)有調(diào)試態(tài)和運(yùn)行態(tài),實(shí)時(shí)態(tài)下的終端只有運(yùn)行態(tài)。新建終端自動(dòng)設(shè)置為調(diào)試態(tài),只有處于調(diào)試態(tài)的終端才可以在未來態(tài)下調(diào)試,用戶確認(rèn)調(diào)試完畢進(jìn)入運(yùn)行態(tài)。進(jìn)入運(yùn)行態(tài)的終端,異動(dòng)同步后進(jìn)入實(shí)時(shí)態(tài)。針對(duì)運(yùn)行態(tài)的終端,執(zhí)行終端重新調(diào)試時(shí),應(yīng)將實(shí)時(shí)態(tài)下對(duì)應(yīng)終端及其自動(dòng)化配置信息明確提示用戶并由用戶確認(rèn)刪除,未來態(tài)下終端回到調(diào)試態(tài);否則,終端仍為運(yùn)行態(tài),不可調(diào)試。終端調(diào)試由支持多態(tài)切換的瀏覽器、部署在未來態(tài)的前置調(diào)試模塊和SCADA程序、實(shí)時(shí)態(tài)的前置程序協(xié)同配合完成。選擇未來態(tài)的瀏覽器與未來態(tài)SCADA交互,未來態(tài)SCADA與同態(tài)前置調(diào)試模塊交互,前置調(diào)試模塊與實(shí)時(shí)態(tài)前置程序交互,實(shí)時(shí)態(tài)前置程序與待調(diào)試終端交互,共同完成上行、下行信息貫通。實(shí)時(shí)態(tài)前置程序與終端建立臨時(shí)鏈路,并負(fù)責(zé)與調(diào)試終端通信,未來態(tài)的前置調(diào)試模塊實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)態(tài)與未來態(tài)信息轉(zhuǎn)發(fā),在未來態(tài)模擬前置功能,將實(shí)時(shí)態(tài)采集的信息轉(zhuǎn)發(fā)給未來態(tài)的SCADA。用戶用瀏覽器瀏覽未來態(tài)測(cè)試饋線,選擇待調(diào)試設(shè)備,觀察上行遙測(cè)、遙信,發(fā)送遙控命令和遙控操作結(jié)果,完成終端自動(dòng)化調(diào)試。

2.5模型版本管理

模型版本管理包括:①在線電網(wǎng)模型的構(gòu)建,為實(shí)時(shí)監(jiān)控分析業(yè)務(wù)提供支撐;②模型變更全過程管理,輔助用戶清晰了解模型變更過程和變更內(nèi)容;③模型版本服務(wù),為基于時(shí)間斷面的應(yīng)用分析提供歷史斷面圖模數(shù)據(jù)。配電網(wǎng)模型版本管理示意圖如圖4所示,圖中三大要素是時(shí)間軸、異動(dòng)單、版本,異動(dòng)單中數(shù)字i,j表示饋線i,j變更的異動(dòng)單。配電網(wǎng)模型版本管理主要是結(jié)合異動(dòng)單的模型生命周期管理,每次模型變更里程碑以版本來標(biāo)識(shí),模型版本又分大版本和小版本。大版本生成與模型變更無關(guān),主要是為了定時(shí)進(jìn)行全量圖模信息的存儲(chǔ)和備份,大版本可由用戶手動(dòng)或定時(shí)觸發(fā)生成,存儲(chǔ)所有饋線CIM/E格式模型文件和CIM/G格式的圖形文件。小版本因一個(gè)有效異動(dòng)單的投入在線而觸發(fā)生成,只包含本次異動(dòng)相關(guān)的圖、模信息,存儲(chǔ)內(nèi)容為本次異動(dòng)涉及多個(gè)饋線的CIM/E格式模型文件和CIM/G圖形文件。每次異動(dòng)單投運(yùn)成功,都會(huì)形成一個(gè)小版本模型版本,因此每個(gè)小版本都有唯一關(guān)聯(lián)的異動(dòng)單?；谏鲜龅哪Ｐ桶姹旧珊痛鎯?chǔ)方法,可為應(yīng)用提供模型斷面服務(wù)。根據(jù)輸入時(shí)間,返回指定時(shí)間點(diǎn)所有饋線的圖模信息文件。首先是版本搜索,根據(jù)輸入時(shí)間點(diǎn)搜尋起點(diǎn)大版本,以及起點(diǎn)版本與指定時(shí)間點(diǎn)間所有饋線的最新小版本。以圖4中紅色箭頭所指時(shí)間為例子,版本起點(diǎn)大版本為V2.0,饋線1最終版本為V2.02,饋線2和3最終版本為V2.03。然后是版本合并,按版本先后次序,依次用小版本圖模文件覆蓋起點(diǎn)大版本的圖模文件,得到指定時(shí)間點(diǎn)的圖模信息。

3工程實(shí)踐

基于未來態(tài)模型管理軟件已成為配電自動(dòng)化主站產(chǎn)品重要組成部分,軟件功能通過國(guó)家電網(wǎng)有限公司包含多用戶模型維護(hù)、自動(dòng)化調(diào)試的功能檢測(cè)。未來態(tài)模型管理是基于異動(dòng)單的模型管理,異動(dòng)單貫穿模型管理的整個(gè)過程,異動(dòng)單的狀態(tài)表明模型維護(hù)的階段,并由此決定了下一步可執(zhí)行的操作,如圖5所示。配電網(wǎng)模型管理主要包括模型維護(hù)、模型審核、模型調(diào)試、模型同步四大步驟,其中耗時(shí)較長(zhǎng)的前面三大步驟是在未來態(tài)下完成,模型同步是異動(dòng)單級(jí)別或饋線級(jí)別的未來態(tài)到實(shí)時(shí)態(tài)局部模型、圖形的同步。未來態(tài)提供了離線模型維護(hù)、調(diào)試、測(cè)試的完整環(huán)境,為多用戶的同步維護(hù)提供了基礎(chǔ),并最大限度地降低了對(duì)實(shí)時(shí)態(tài)運(yùn)行環(huán)境的影響。通過未來態(tài)部署饋線自動(dòng)化、潮流計(jì)算等應(yīng)用,還可對(duì)圖模質(zhì)量進(jìn)行更深層次的評(píng)估。按照源端唯一的思想,模型維護(hù)在其他的配電業(yè)務(wù)系統(tǒng)中需求同樣存在,如配電網(wǎng)省調(diào)集中監(jiān)管系統(tǒng)。配電網(wǎng)省調(diào)集中監(jiān)管系統(tǒng)的模型、圖形、斷面數(shù)據(jù)文件來自于各地區(qū)配電自動(dòng)化主站系統(tǒng),因而可以省略圖5中未來態(tài)下綠線框異動(dòng)審核、自動(dòng)化調(diào)試環(huán)節(jié),通過調(diào)整異動(dòng)單狀態(tài)流轉(zhuǎn)前置和后置條件,省去人工參與環(huán)節(jié),因此可構(gòu)建集中監(jiān)管系統(tǒng)的圖模全自動(dòng)維護(hù)軟件?；谀Ｐ桶姹竟芾?結(jié)合歷史數(shù)據(jù),還對(duì)任一地縣的歷史斷面進(jìn)行配電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)性、可靠性的分析。該軟件2016年底投入現(xiàn)場(chǎng),已實(shí)現(xiàn)福建省十多個(gè)地縣圖模信息的自動(dòng)收集,每個(gè)地區(qū)每天模型異動(dòng)饋線數(shù)量平均在20條以上,系統(tǒng)可以及時(shí)自動(dòng)接收模型變更信息并自動(dòng)更新在線運(yùn)行的實(shí)時(shí)庫(kù),支撐全省配電網(wǎng)集中監(jiān)視功能,在多區(qū)域模型并發(fā)更新方面已滿足功能和性能要求。

4結(jié)語

未來態(tài)配電網(wǎng)模型管理綜合運(yùn)用未來態(tài)建模技術(shù)、主配電網(wǎng)圖模數(shù)據(jù)接入技術(shù)、圖庫(kù)一體化技術(shù)、基于異動(dòng)單的模型管理、基于模板的前置配置和自動(dòng)化調(diào)試技術(shù)等技術(shù),實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)離線環(huán)境的模型維護(hù)調(diào)試和在線環(huán)境的自動(dòng)局部增量更新。基于完整、獨(dú)立的未來態(tài)環(huán)境研發(fā)的配電網(wǎng)模型管理功能,為模型自動(dòng)化調(diào)試、地縣一體模式下多用戶并發(fā)維護(hù)提供支撐,并為圖模應(yīng)用級(jí)驗(yàn)證提供了可能,使得配電網(wǎng)模型管理更加完善。同時(shí),充分考慮了配電網(wǎng)模型的特點(diǎn)和模型變更的特點(diǎn),采用基于異動(dòng)單全量模型、饋線粒度的增量模型的存儲(chǔ)方法,實(shí)現(xiàn)了配電自動(dòng)化系統(tǒng)在線和歷史模型的版本管理。為基于歷史數(shù)據(jù)的應(yīng)用分析提供更加準(zhǔn)確的模型版本,也為配電網(wǎng)大數(shù)據(jù)平臺(tái)模型數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和管理提供新方法和新思路。由于篇幅限制,本文未考慮方式異動(dòng)對(duì)圖模數(shù)據(jù)接入和終端調(diào)試的影響,將此作為后續(xù)進(jìn)一步研究的方向。

作者：陳宇星1;馬志斌2,3;李晨4;黃文英1;周濟(jì)1;張小嬌2,3 單位：1.國(guó)網(wǎng)福建省電力有限公司,2.南瑞集團(tuán)(國(guó)網(wǎng)電力科學(xué)研究院)有限公司，3.北京科東電力控制系統(tǒng)有限責(zé)任公司，4.國(guó)家電力調(diào)度控制中心